2.3.2. Термические коэффициенты

Взаимосвязь свойств однородного вещества в равновесном состоянии может также характеризоваться термическими коэффициентами. Эти коэффициенты могут быть определены опытным путем, они имеют определенный физический смысл.

Взаимосвязь термических коэффициентов можно получить, используя уравнение состояния вещества в явном виде Р=F(v,T), представив его в виде полного дифференциала

(2.14)

приняв Р = const, получим

преобразовав это выражение, получим соотношение вида:

(2.15)

В выражении (2.15) отношение (dv/dP)Т характеризует интенсивность изменения объема в зависимости от изменения давления при постоянной температуре. Отношение этой величины к удельному объему v0, взятому при фиксированном состоянии (например, при нормальных условиях) с обратным знаком называется коэффициентом изотермической сжимаемости, и обозначается как μ

(2.16)

Отношение (dv/dТ)Р характеризует интенсивность изменения объема в зависимости от изменения температуры при постоянном давлении. Разделив его на v0, получим коэффициент изобарного расширения, обозначающийся как α

(2.17)

Отношение (dР/dТ)V характеризует изменение давления в зависимости от изменеия температуры при постоянном объеме. Разделив его на Р0, получим коффициент упругости, обозначающийся как β

(2.18)

Выразив значения частных производных в выражении (2.15) через термические коэффициенты (dv/dP)T = - μ v0 , (dv/dТ)P = α v0 , (dР/dТ)V = β P0 , и подставив их в (2.15), получим уравнение взаимосвязи термических коэффициентов

(2.19)

Выражение (2.19), как и уравнение состояния, описывает свойства вещества. Кроме этого, выражение (2.19) необходимо для расчета коэффициента β твердых и жидких тел, поскольку эти тела невозможно нагреть без изменения их объема, т.е. β для них опытным путем определить невозможно.

предыдущий параграф содержание следующий параграф